南京和北京地區健康人群QCT測量腰椎骨密度丟失率的對比分析

賈鵬， 李娜， 程曉光， 周丹

隨著中國人口老齡化進程的發展，骨質疏松(Osteoporosis，OP)發病率日益增加，骨折是其常見的并發癥，嚴重影響人們的生活質量[1-3]。骨密度測量是臨床診斷骨質疏松的重要檢查方法，國際臨床骨密度學會(ISCD)于2007年對定量CT(Quantitative computed tomography，QCT)的研究現狀以及臨床應用形成共識并在2015年進行了修訂[4-6]。了解不同地區腰椎骨密度隨年齡變化規律及骨丟失情況的差異對骨質疏松診斷標準的制定具有重要意義[2]。本研究通過QCT對南京和北京地區健康人群腰椎骨密度進行測定，對兩地區健康人群腰椎骨密度值(bone mineral density，BMD)及各年齡段骨丟失情況進行對比分析。

圖1 QCT Pro分析軟件通過三維CT數據，在腰椎三平面定位確定腰椎椎體測量興趣區。a) L2椎體； b) L3椎體。

材料與方法

1.研究對象

北京積水潭醫院及南京明基醫院進行QCT骨密度測定的健康檢查人員，除外椎體明顯骨折或先天性變異者，北京地區共搜集721例，年齡21～79歲(平均46.0±13.0歲)；南京地區共搜集960例，年齡21～80歲(平均47.61±10.18歲)。

2.檢查方法

南京明基醫院采用GE Light- speed VCT 64排CT機)，北京積水潭醫院采用東芝Aquilion16排CT機，行腰椎螺旋CT掃描，采集容積數據，范圍包括L2～L3椎體。QCT骨密度檢查時選用的校準體模是美國Mindways公司的5樣本固體體模[7]。

3.骨密度測量

采集到的原始數據使用Mindways公司的QCT Pro分析軟件進行測量。測量L2、L3椎體松質骨BMD。測量時需避開骨皮質及椎體后中央靜脈走行區(圖1)，取其平均值，單位以mg/cm3表示。

4.數據分析

采用IBM SPSS Statistics 19.0對全部資料進行統計學分析。計量資料采用均數±標準差表示；對男女腰椎BMD按每10歲年齡段進行分組，獲取各年齡段骨密度均值及骨密度丟失率；由于71～80歲年齡組樣本量較上一年齡組偏小，因此不做骨丟失率的統計推斷。相鄰組間骨丟失的顯著性及兩地區腰椎BMD差異性采用t檢驗進行比較。以P<0.05為差異具有統計學意義。

結 果

北京地區健康人群腰椎平均BMD低于南京地區(F=16.845，P<0.01，圖2)；北京地區男性及女性腰椎骨密度峰值出現在21～30歲年齡組，分別為(164.21±22.86)和(171.76±23.15)mg/cm3；南京地區男性腰椎骨密度峰值出現在21～30歲年齡組，為(181.63±21.40)mg/cm3，女性腰椎骨密度峰值出現在31～40歲年齡組，為(190.57±30.12)mg/cm3。南京地區女性腰椎骨密度峰值較北京地區高13.8%，達峰時間較北京延后一個年齡組；南京地區男性腰椎骨密度峰值較北京地區高5.4%，達峰時間位于相同年齡組。骨密度達峰值后，各年齡組骨密度值不同程度下降。41～70歲各年齡組較上一年齡組骨丟失率顯著(表1、2)。男性和女性各年齡組BMD以及較上一年齡組骨丟失率變化見圖3、4。50歲以上女性腰椎BMD低于男性；60歲以后，女性腰椎BMD累計丟失率>45%，男性腰椎BMD累計丟失率>30%。成人BMD與年齡(r=-0.637，P<0.01)、身高(r=0.056，P<0.05)、體重(r=-0.068，P<0.01)和BMI值(r=-0.088，P<0.01)相關，但腰椎BMD與地區、年齡、身高、體重及BMI的多因素回歸分析顯示，地區與年齡是BMD的影響因素(r=0.663，P<0.01)。

圖2 南京和北京地區腰椎BMD按年齡分布圖。

年齡組(歲)男例數骨密度平均值(mg/cm3)較上一年齡組骨丟失率(%)累計骨丟失率(%)女例數骨密度平均值(mg/cm3)較上一年齡組骨丟失率(%)累計骨丟失率(%)21～3035164.21±22.86--49171.76±23.15--31～4084152.46±26.95-7.26*-7.2690169.12±27.57-1.54-1.5441～5083131.92±24.47-13.47*-19.66130160.53±30.19-5.08*-6.5451～6051116.17±31.28-11.94*-29.2689118.44±31.62-26.22*-31.0461～702999.12±25.99-14.68*-39.645690.30±24.70-23.76*-47.4371～80491.79±13.11--2167.65±30.21--

注：*該年齡組與上一年齡組BMD值差異具有統計學意義(P<0.05)。

表2 南京地區男、女各年齡組腰椎骨密度平均值及骨丟失率

注：*該年齡組與上一年齡組BMD值差異具有統計學意義(P<0.05)。

討 論

骨質疏松的防治在于早期發現、早期診斷、早期治療。早期診斷骨質疏松的常用方法是骨密度測量，主要有DXA和QCT骨密度測量[3]。QCT 最早是由Genant等在1982年提出利用臨床CT機進行骨密度測量的方法[8]，但由于技術條件限制并沒有在臨床得到廣泛應用。而同期出現的DXA具有輻射量低、操作方便等優勢，獲得了WHO的認可[3,9-10]。隨著CT技術的進步和普及，ISCD于2007年組織國際一流專家對QCT的研究現狀和臨床應用進行了全面評估，形成了QCT臨床應用的共識[4-5]。QCT的優點：①容積掃描，可以進行體積測量；②可以區分松質骨和皮質骨，選擇更敏感的松質骨進行測量，反映早期的骨丟失和對治療的反應；③不受骨質增生及周圍組織鈣化的影響[3,11-12]。

本研究顯示北京地區的腰椎BMD低于南京地區，差異具有統計學意義(P<0.01)，與伍賢平等[13]采用DAX對中國多地區腰椎等部位骨密度的研究不一致，可能與QCT僅測量更敏感的松質骨有關。張默等[14]研究顯示運動組與不運動組骨密度差異具有統計學意義。雖然本研究未統計運動量參數，但由于南北兩地區氣候差異，北方冬季時間較長，戶外運動相對受限，因此推測兩地區骨密度差異可能和運動量相關，有待進一步研究。

南京地區女性腰椎骨密度峰值出現在31～40歲年齡組，為(190.57±30.12)mg/cm3；男性腰椎骨密度峰值出現在21～30歲年齡組，為(181.63±21.40)mg/cm3。北京地區女性和男性腰椎骨密度峰值均出現在21～30歲年齡組，分別為(164.21±22.86)mg/cm3和(171.76±23.15)mg/cm3。兩地區女性在40歲以后腰椎BMD隨年齡增長呈明顯下降趨勢，骨密度丟失率顯著增加。50歲以后，女性腰椎骨密度平均值低于本地區男性骨密度平均值，>60歲后腰椎BMD累計丟失率>45%。男性腰椎BMD下降趨勢較平穩。

圖3 南京和北京地區各年齡組男、女受檢者骨密度平均值。 圖4 南京和北京地區各年齡組男、女受檢者累計骨丟失率。

本組研究顯示骨密度峰值出現在20～40歲年齡段，與國內其他研究骨峰值出現時間一致[15-16]。南京地區女性腰椎骨密度峰值較北京地區高13.8%，達峰時間較北京延后一個年齡組；南京地區男性腰椎骨密度峰值較北京地區高5.4%。隨后骨密度值隨年齡增加逐漸下降，50歲以后女性腰椎骨密度下降尤為明顯，與女性絕經后雌激素水平降低有關。>60歲以后，女性腰椎骨密度值累計丟失率>45%，與Riggs等研究結果相仿[17]；男性腰椎骨密度值累計丟失率>30%。

本組研究存在一定的局限性，僅對南京和北京地區健康查體人員骨密度進行分析，并未對兩地地質差別、相關的飲食、生活習慣等因素對骨密度的影響進行分析。

本研究結果表明，應用QCT測量健康人群腰椎BMD發現南京地區比北京地區高；雖然南京地區女性腰椎BMD達峰時間稍晚，但兩地區骨丟失曲線及累計骨丟失率相仿。